JP5179005B2

JP5179005B2 - 画像表示モジュール

Info

Publication number: JP5179005B2
Application number: JP2005314230A
Authority: JP
Inventors: 寛中川; 隆佐藤; 剛市村
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2025-10-28
Also published as: JP2007121709A

Description

本発明は、画像表示パネルの背面に駆動制御回路基板を配設した画像表示モジュールに関する。

従来、画像表示モジュール内の限られたスペースに駆動制御回路基板等の薄板部材をネジ等の止着部材を用いずに装着する方法として、特許文献１に示されるような方法が用いられている。この方法は、樹脂製の機体シャーシに回路基板を挟持するための引っ掛け部(フック部)と弾性リブ(支持部)を備えた突起を一体に成形しておき、装着時には、弾性リブを撓ませて引っ掛け部との間に回路基板を挿入して挟持させるものである。これにより、ネジ止め作業が無くなり、少ない工数で回路基板を所定スペースに確実に装着できる。

一方、液晶表示パネルや有機エレクトロルミネッセンス表示パネル等の平型画像表示パネル(以下、ＦＰＤ(Flat Panel Display)という)を用いる画像表示モジュールは、近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等のモバイル機器のディスプレイとして多用されており、このようなモバイル機器のディスプレイに対しては、小型薄型化の要求が極めて厳しい。
特開平１１−３０７９６１号公報

しかるに、上述した特許文献１の回路基板の保持構造による場合、引っ掛け部と弾性リブとで回路基板を挟持するから、挟持される回路基板がシャーシ平坦面から離れた位置に保持される構造となる。このような回路基板の保持構造は、シャーシ平坦面と挟持される基板との間に無駄なスペースが生じ、画像表示モジュールの薄型化に極めて不利である。

本発明の目的は、製造工数を増加させることなく薄型化することができ、薄型化が厳しく要求されるモバイル機器のディスプレイとして極めて有利な画像表示モジュールを提供することである。

本発明の画像表示モジュールは、画像表示パネルと、底板とその周縁に立設された側板とからなり、前記画像表示パネルを収容保持するための片面開口型のケースと、前記ケースの開口側とは反対側の背面側に配設され、前記画像表示パネルに駆動制御信号を出力する駆動制御回路基板とを備えた画像表示モジュールであって、前記ケースの底板には、該底板の肉厚を薄くすることによって深さが前記駆動制御回路基板の厚さより大きく形成された凹部と、該凹部の周囲の側壁上面から前記凹部の底面に平行に突設された複数の係合フックと、が形成され、前記各係合フックは、弾性を有する樹脂材料により形成され、その先端部の前記凹部の底面と対向する対向面に、前記凹部の底面と離間し、前記凹部の底面に対して傾斜した斜面が形成された鉤部を有し、前記斜面は、前記凹部の側壁に近い側の前記凹部の底面と前記鉤部の前記対向面との距離が前記凹部の側壁から遠い側の前記凹部の底面と前記鉤部の前記対向面との距離より小さくなる方向に傾斜しており、前記凹部の底面と前記鉤部の前記対向面との間の最短距離が前記駆動制御回路基板の厚さより小さい値に設定されており、前記駆動制御回路基板はリジッド基板であり、前記各係合フックの前記鉤部に対応して形成された複数の係合穴を有し、前記駆動制御回路基板は、前記鉤部が前記各係合穴に進入して係合することによって係止されて、前記凹部内に嵌装されていることを特徴とするものである。

本発明の画像表示モジュールによれば、画像表示パネルを収納するケースの底板にこの底板の肉厚を薄くすることによって深さが前記駆動制御回路基板の厚さより大きく形成された凹部が設けられ、この凹部内に画像表示パネルの駆動制御回路基板を嵌装する構成としたから、少なくとも駆動制御回路基板の凹部内に収容された分の厚さだけモジュールの厚さが低減され、画像表示モジュールの薄型化が可能となる。また、本発明の画像表示モジュールにおいては、前記凹部の周囲の側壁上面から凹部の底面に平行に複数の係合フックが突設され、各係合フックは弾性を有する樹脂材料により形成され、その先端部の凹部の底面と対向する対向面に、凹部の底面と離間し、凹部の底面に対して傾斜した斜面が形成された鉤部を有し、凹部の底面と鉤部の対向面との間の最短距離が駆動制御回路基板の厚さより小さい値に設定されて、リジッド基板の駆動制御回路基板に形成された複数の係合穴に係合フックの鉤部が進入して係合することによって駆動制御回路基板が凹部内に係止されるように構成されて、駆動制御回路基板を作業性良く容易に凹部内に嵌装することができ、実装作業工数を低減することができる。

本発明は、画像表示パネルに光を照射するバックライトユニットを更に備え、このバックライトユニットが前記画像表示パネルの表示の観察側とは反対側の背面側に配設されて前記ケース内に収容保持されてなる画像表示モジュールに適用されることが特に好ましく、その結果、バックライトの分の厚さが増すためにより厳しく求められるバックライト付き画像表示モジュールの薄型化が可能になる。

さらに、本発明は、画像表示パネルが一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示パネルである液晶表示モジュールに適用されることが好ましく、その結果、液晶表示パネルの薄型化が顕著に促進される。

図１(ａ)、(ｂ)は、それぞれ、本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す平面図と底面図であり、図２はそのII−II線断面図、図３はそのIII−III線断面図である。

図２、図３において二点鎖線で示されるように、本液晶表示モジュールの筐体は、外形が扁平な直方体をなす箱の天板を除去した形状の収納ハウジング１に底板を除去した形状のカバーハウジング２が嵌合状態で被装されてなる。これら両ハウジング１、２は、共に金属板を加工して形成されている。カバーハウジング２の天板２１には、表示を観察するための表示窓２２が穿設されている。

上記筐体内には、フレームケース３が配置されている。本実施形態のフレームケース３は、ポリマ等の弾性を有する樹脂材料を用いて例えばインジェクション法等により樹脂成形されてなり、表示の観察側を前側として、共に扁平な直方体をなす空間の前室３ａと後室３ｂとが２段に重設されている。すなわち、図３に示されるように、長方形をなす底板３１(図１(b)参照)の周囲４縁辺に立設された側板３２の所定高さ位置に、段差３３が形成され、この段差３３を境界として、フレームケース３内が２段に重なる前室３ａと後室３ｂに区画されている。従って、前室３ａの広さ(面積)は、後室３ｂよりも段差３３の面積分だけ広い。

図１ (a)、(b)に示されるように、フレームケース３の４辺の側板３２のうちの隣り合う一対の長手側板と短手側板には、それぞれ、切欠部３２１、３２２が形成されている。
フレームケース３の前室３ａには、液晶表示パネル４が収納されている。液晶表示パネル４は、電極（不図示）が形成された一対の矩形をなすガラス基板４１、４２を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材４３により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材４３で囲まれたガラス基板４１、４２の対向面（以下、内面という）間に液晶４４を封入して、構成されている。そして、ガラス基板４１、４２の各外面には、一対の前、後偏光板４５、４６がそれぞれ貼着されている。本実施形態の液晶表示モジュールは単純マトリクス型液晶表示モジュールであり、ガラス基板４１、４２の対向させた各内面にはそれぞれ、互いに平行な複数の走査電極(不図示)と、これらに直交する互いに平行な複数の表示電極(不図示)とが配設されている。

ガラス基板４１、４２のうちの一方のガラス基板４２には、隣り合う一対の縁辺を他方のガラス基板４１の対応する端面よりも外側へ突出させて、突出縁部４２１が形成されている。この突出縁部４２１の表面（電極形成面の延長面）には、両基板４１、４２の各電極に接続されている引回し配線の各接続端子（不図示）が並設されている。

上述の電極配線及び接続端子列が形成された突出縁部４２１のうちの長手側の突出縁辺４２１ａには、表示信号電圧を各表示電極に出力する表示ドライバ５ａがＣＯＧ（Chip On Glass）方式により直接搭載されている。そして、この長手突出縁辺４２１ａの接続端子列には、表示制御信号供給用のフレキシブル配線基板(以下、表示側ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit Board)という)６ａが導通接合されている。この表示側ＦＰＣ６ａは、フレームケース３の長手側板に設けられている切欠部３２１からフレームケース３外に引き出され、底板３１の背面側に折り返されている。

また、突出縁部４２１のうちの短手縁辺４２１ｂの接続端子列には、走査制御信号供給用のフレキシブル配線基板(以下、走査側ＦＰＣ(Flexible Printed Circuit Board)という)６ｂが導通接合されている。この走査側ＦＰＣ６ｂは、フレームケース３の短手側板に設けられている切欠部３２２からフレームケース３外に引き出されて底板３１の背面側へ折り返され、この折り返され部分に走査信号電圧を各走査電極に出力する走査ドライバ５ｂ(図１(b)参照)がＣＯＦ（Chip On Film）方式により直接搭載されている。

なお、上述のように構成された液晶表示パネル４は、図３に示されるように、その大面積ガラス基板４２の両長手縁辺をそれぞれ対応する段差３３に両面粘着シート３５により固着されている。

フレームケース３の後室３ｂ内には、バックライトユニット７が設置されている。本実施形態のバックライトユニット７は、照射対象の液晶表示パネル４に大略対応した矩形をなす透明な導光板７１の一方の短手端面７１１側に、点光源としてのＬＥＤ（Light-Emitting Diode）７２が複数個配置され、導光板７１の液晶表示パネル４に対向させる前面７１２には光学シート積層体７３が設置され、反対側の後面７１３には光反射シート７４が設置されて、構成されている。

ＬＥＤ７２は、その光射出面７２１を導光板７１の光入射面７１１に密着させてフレキシブル配線基板７５上にＣＯＦ(Chip On Film)方式により直接搭載されており、このフレキシブル配線基板(以下、光源用ＦＰＣという)７５はフレームケース底板３１上に光反射シート７４に隣接させて配置されている。そして、光源用ＦＰＣ７５の給電配線が配設されたリード配線部７５１が、走査側ＦＰＣ６ｂと同様に、フレームケース３外に引き出されて底板３１の背面側に折り返されている。

導光板７１の光出射面（前面）７１２には、調光部材としての光学シート積層体７３が設置されている。光学シート積層体７３は、下拡散シート７３１、プリズムシート７３２、及び上拡散シート７３３が、光出射面７１２上に順次積層されてなる。

導光板７１の後面７１３には、ＬＥＤ７２から射出され導光板７１に入射した光を前面７１２に向けて均一に反射させるための同心円状の凹凸パターン（不図示）が形成されている。そして、この後面７１３には白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）シートからなる光反射シート７４が設置されている。

上述のように構成されたバックライトユニット７においては、ＬＥＤ７２から射出された光が、導光板７１内にその対向する端面７１１から入射し、この入射光が後面７１３の同心円状凹凸パターンに入射すると、ここで前面７１２に向けて全反射され、前面７１２から面状に出射される。出射された光は光学シート積層体７３を透過することにより、輝度分布が均一で正面輝度の高い面状照射光となって液晶表示パネル４に照射される。なお、同心円状凹凸パターンに入射した後に導光板７１外に出射する光も存在するが、これらの出射光は光反射シート７４により反射されて導光板７１内に再入射させられ、これにより、ＬＥＤ７２からの射出光の利用効率が格段に高められる。

そして、フレームケース３の底板３１の外面には、液晶表示パネル４に駆動制御信号を供給する駆動制御回路基板８が装着されている。ここで、駆動制御回路基板８は、底板３１の外面にその肉厚を薄くすることによって形成された凹部３１１内に、嵌入装着されている。この凹部３１１は、図１(ｂ)に示されるように駆動制御回路基板８の外形に略一致した平面形状に形成され、その深さｄは、駆動制御回路基板８の厚さｔよりも大きく設定されている。

駆動制御回路基板８を装着する前のフレームケース３の底面図である図４に示されるように、凹部３１１の周囲には、３個の係合フック３４と２個の支持板３５が配設されている。この場合、３個の係合フック３４は底板３１の短手方向に平行に延在させ、２個の支持板３５はそれらと直交する底板３１の長手方向に平行に延在させて形成されている。

係合フック３４は、図３に示されるように、凹部３１１の側壁上面から凹部底面に平行に突設され、その先端部には底面に向かって傾く斜面３４１１を備える鉤部３４１が形成されている。これに対して、支持板３５は、図２に示されるように、凹部３１１の側壁上面から底面に平行に突設されているだけで、鉤部は形成されていない。

これら３個の係合フック３４と２個の支持板３５は、フレームケース３の底板３１や側板３２からなる本体部と樹脂成形により一体形成されている。これにより、ポリマからなる堅牢で弾性に優れた係合フック３４及び支持板３５が得られる。

駆動制御回路基板８は、エポキシ樹脂等で形成されたリジッドな回路基板で、図１(ｂ)に示されるように、平面外形が矩形基板の１コーナー部を除去した形状をなし、そのモジュール長手方向に平行な最長縁辺に沿って表示制御信号を出力する配線(不図示)の出力端子部８１が形成され、モジュール短手方向に平行な縁辺のうちの最長縁辺には、走査制御信号を出力する配線(不図示)の出力端子部８２が形成され、長手最長縁辺と対向する縁辺のうちの最長縁辺に近接する縁辺には、表示データ信号や各種駆動制御信号が入力される入力端子部８３が形成されている。

上記表示制御信号の出力端子部８１には、前述したようにフレームケース３外に引き出され底板３１の背面側に折り返された表示側ＦＰＣ６ａが、異方性導電接着材等の導通接着部材(不図示)を介して導通接合されている。また、走査制御信号の出力端子部８２にはコネクタ９ａが設置され、このコネクタ９ａには、同様に背面側へ折り返された前記走査側ＦＰＣ６ｂが導通挿着されている。

また、入力端子部８３にはコネクタ９ｂが設置されており、このコネクタ９ｂには外部信号入力用ＦＰＣ(不図示)が導通挿着される。従って、この入力端子部に対応する底板３１の側壁３１４は、コネクタ９ｂに向かって駆動制御回路基板８の厚さｔと凹部３１１の深さｄの差だけ緩やかに下る傾斜面に形成されており、これにより、外部信号入力用ＦＰＣをコネクタ９ｂに容易に挿着することができる。

更に、駆動制御回路基板８には、底板３１側に配設されている前述した３個の係合フック３４に対応させて、３個の矩形係合穴８４がそれぞれ所定位置に穿設されている。そして、走査制御信号出力端子部８２の近傍には、光源のＬＥＤ７２(図２参照)に給電する光源用ＦＰＣ７５のリード配線部７５１が半田(不図示)により導通接続される一対の半田パッド８５、８５が配設されている。

上記駆動制御回路基板８をフレームケース３の凹部３１１に嵌装する際は、表示側ＦＰＣ６ａが導通接合された駆動制御回路基板８を、長手側板の切欠部３２１から、凹部３１１の底面及び両短手側壁に沿わせて摺動挿入する。このとき、摺動させる駆動制御回路基板８の先端面が係合フック３４の鉤部先端面３４１１に当接するが、この先端面３４１１は底面に向かって傾く斜面に形成されているため、その斜面効果により駆動制御回路基板８の先端面の進行に応じて係合フック３１２が底面との間隙を開く方向へ湾曲状に弾性変形し、駆動制御回路基板８を円滑に摺動挿入することができる。そして、駆動制御回路基板８の先端面が対応する長手方向側壁に当接するまで挿入されると、鉤部３４１がそれ自体の弾性力により駆動制御回路基板８の対応する係合穴８４内に進入して係合し、駆動制御回路基板８の嵌装が完了する。

上述した駆動制御回路基板８の摺動挿入に際して、支持板３５は挿入方向に対して直角に延在しているが、この支持板３５には係合フック３４の鉤部３４１のような突出部が形成されていないから、駆動制御回路基板８の摺動挿入の障害になることはない。そして、駆動制御回路基板８の挿入が完了した後は、駆動制御回路基板８の係合フック３４により係止されていない長手縁部(表示側ＦＰＣ６ａ接合縁部)の両側を支持してその脱落を阻止している。

駆動制御回路基板８の摺動挿入が終了した後は、走査側ＦＰＣ６ｂをフレームケース３の背面側に折り返して接続端子(不図示)が並設された先端部をコネクタ９ａに挿着し、また、光源用ＦＰＣ７５のリード配線部７５１を同様にフレームケース３の背面側に折り返してその接続端子(不図示)を半田パッド８５に半田接合する。

これにより、駆動制御回路基板８は、フレームケース３における底板３１の外面に設けられた凹部３１１内にがたつき無く確実に嵌装され、その結果、画像表示モジュールの厚さが、駆動制御回路基板がケース底面に直角に立設された係合フックにより係合装着される従来の場合に比べて、少なくとも駆動制御回路基板８の厚さｔ分は縮小される。

以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールは、液晶表示パネル４を収容保持するフレームケース３における底板３１の外面に凹部３１１を形成し、この凹部３１１内に液晶表示パネル４を駆動制御するための駆動制御回路基板８を嵌装する構成とし、且つ、凹部３１１の深さｄを駆動制御回路基板８の厚さｔよりも大きく設定したから、底板外面に重畳設置する従来の場合に比べて少なくとも駆動制御回路基板８の厚さ分だけ液晶表示モジュールの厚さが縮小される。

また、凹部３１１内に摺動挿入される駆動制御回路基板８を、底板３１と一体に樹脂成形された係合フック３１２によって、それ自体の弾性力を利用し挿着と同時に係合保持されるる構成としたから、駆動制御回路基板８を容易に実装でき作業工数が低減される。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態の液晶表示モジュールは、バックライトを備えた透過型の液晶表示モジュールであるが、これに限らず、本発明は、バックライトを備えない反射型の液晶表示モジュールにも有効に適用される。

また、駆動制御回路基板を嵌装する凹部は、その深さｄをフレキシブル配線基板の厚さｔよりも小さく設定してもよい。さらに、この凹部は、フレームケース底板の外面に限らず、内面に形成してもよい。

また更に、フレームケースは樹脂成形に限らず、板金材や木材を加工することによって形成することも可能である。
加えて、本発明は、液晶表示モジュールに限らず、有機ＥＬ表示モジュール等の他の種々のＦＰＤモジュールにも有効に適用されることは、勿論である。

(ａ)は本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す平面図で、(ｂ)はその底面図である。図１の液晶表示モジュールのII−II線断面図である。図１の液晶表示モジュールのIII−III線断面図である。上記実施形態におけるフレームケースの底面図である。

符号の説明

１収納ハウジング
２カバーハウジング
３フレームケース
３１底板
３１１凹部
３４係合フック
３５支持板
４液晶表示パネル
５ａ表示ドライバ
５ｂ走査ドライバ
６ａ表示側ＦＰＣ
６ｂ走査側ＦＰＣ
７バックライトユニット
７１導光板
７２ＬＥＤ(Light-Emitting Diode)
７５光源ＦＰＣ
８フレキシブル配線基板
８１係合穴
９ａ、９ｂＦＰＣ用コネクタ

Claims

画像表示パネルと、
底板とその周縁に立設された側板とからなり、前記画像表示パネルを収容保持するための片面開口型のケースと、
前記ケースの開口側とは反対側の背面側に配設され、前記画像表示パネルに駆動制御信号を出力する駆動制御回路基板とを備えた画像表示モジュールであって、
前記ケースの底板には、該底板の肉厚を薄くすることによって深さが前記駆動制御回路基板の厚さより大きく形成された凹部と、該凹部の周囲の側壁上面から前記凹部の底面に平行に突設された複数の係合フックと、が形成され、
前記各係合フックは、弾性を有する樹脂材料により形成され、その先端部の前記凹部の底面と対向する対向面に、前記凹部の底面と離間し、前記凹部の底面に対して傾斜した斜面が形成された鉤部を有し、
前記斜面は、前記凹部の側壁に近い側の前記凹部の底面と前記鉤部の前記対向面との距離が前記凹部の側壁から遠い側の前記凹部の底面と前記鉤部の前記対向面との距離より小さくなる方向に傾斜しており、前記凹部の底面と前記鉤部の前記対向面との間の最短距離が前記駆動制御回路基板の厚さより小さい値に設定されており、
前記駆動制御回路基板はリジッド基板であり、前記各係合フックの前記鉤部に対応して形成された複数の係合穴を有し、
前記駆動制御回路基板は、前記鉤部が前記各係合穴に進入して係合することによって係止されて前記凹部内に嵌装されていることを特徴とする画像表示モジュール。
前記画像表示パネルに光を照射するバックライトユニットを更に備え、該バックライトユニットが前記画像表示パネルの表示の観察側とは反対側の背面側に配設されて前記ケース内に収容保持されていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示モジュール。
前記画像表示パネルは、一対の基板間に液晶が挟持されてなる液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示モジュール。